Università degli studi dell'Insubria

FISIOLOGIA DELLA COMUNICAZIONE CELLULARE

A.A. di erogazione 2019/2020
Insegnamento obbligatorio

 (A.A. 2019/2020)

Docenti

Anno di corso: 
1
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Settore disciplinare: 
FISIOLOGIA (BIO/09)
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
56
Dettaglio ore: 
Lezione (40 ore), Laboratorio (16 ore)

L’insegnamento si svolge al secondo semestre del primo anno ed è alla base della formazione cellulare e molecolare del laureato in Biotecnologie Molecolari ed Industriali.
L'insegnamento si propone di fornire le basi per la conoscenza e la comprensione degli aspetti che regolano la comunicazione cellulare e intracellulare in condizioni fisiologiche e patologiche. Si focalizzerà l’attenzione su canali ionici, recettori e trasportatori, e le loro interazioni con le componenti di membrana, saranno quindi considerate le proteine coinvolte nella trasduzione intracellulare del segnale e nelle risposte cellulari. L’obiettivo è quello di fornire allo studente le conoscenze necessarie per interpretare risposte cellulari complesse con particolare attenzione agli aspetti di modulazione e regolazione. Il fine è comprendere, riconoscere e prevedere le riposte fisiologiche, patologiche e l’attività di agonisti e bloccanti con lo scopo di poter prevedere l’effetto di vecchie e nuove molecole e il loro possibile utilizzo in ambito farmacologico.
I diversi argomenti del corso saranno proposti e discussi in aula tramite presentazione e lettura dei più recenti lavori della letteratura del settore, questo permetterà allo studente di sviluppare le capacità di comprensione sia delle tecniche sperimentali anche complesse sia dei dati scientifici accrescendo la propria autonomia di giudizio. Tramite la stesura e l’esposizione in piccoli gruppi di un progetto sperimentale che riguardi gli argomenti proposti a lezione si svilupperà l’abilità a lavorare in gruppo, collaborando ad un obiettivo concreto, sviluppando capacità comunicative in ambito scientifico e di comprensione della letteratura del settore. Esporre i principali aspetti teorici e tecnici con adeguata terminologia tecnico-scientifica, pianificare esperimenti, valutarne la fattibilità permetterà ulteriormente di affinare le capacità di utilizzare le conoscenze per la risoluzione di problemi concreti

È richiesta la capacità di leggere e comprendere un articolo scientifico in lingua inglese oltre che le conoscenze di base di fisiologia sia cellulare che sistemica e le basi di farmacologia.

Contenuti del corso
Composizione delle membrane biologiche, curvature di membrana, lipid raft e micordomini. Ruolo della composizione delle membrane nella funzionalità della cellula, permeazione attraverso le membrane (6 ore). Proteine di membrana e loro ruolo nella comunicazione cellulare. Recettori, classi di recettori, canali ionici e proteine di trasporto, concetto di ligando, agonista e bloccante (2 ore). Analisi dettagliata di alcuni recettori a 7TM, proteine G e vie di trasduzione del segnale, messaggeri intracellulari (secondi e terzi messaggeri), ruolo del calcio intracellulare (4 ore). Alcuni accenni a recettori Tirosin chinasici e recettori per i fattori di crescita (2 ore). Canali ionici: classificazione, relazioni struttura funzione (6 ore). Sinapsi chimica: ruolo di canali ionici, recettori e trasportatori (4 ore). Struttura e funzione dei canali TRP (transient receptor potential) (4 ore). Funzione delle proteine SLC (Solute carrier) nell’attività neuronale (6 ore). Introduzione e guida alla stesura del progetto di ricerca. Metodi di indagine, Voltage e patch clamp, Voltage clamp fluorimetry, optogenetica, immunochimica. Espressione eterologa in linee cellulari e oociti di Xenopus, Proteine fluorescenti e fluorofori e indicatori fluorescenti (6 ore+ Laboratorio 12 ore). Analisi dei dati sperimentali e resa grafica delle informazioni raccolte (4 ore Laboratorio)

Il corso prevede lezioni frontali (5 CFU) e attività sperimentale di laboratorio (1 CFU). Nelle ore di lezione frontale, il trattamento degli argomenti è svolto con presentazioni multimediali utilizzando dove possibile i più recenti aggiornamenti della letteratura relativa, articoli scientifici recenti integrati da seminari (in aula o on line in lingua inglese). Alcuni approfondimenti (articoli scientifici per ciascuno dei principali argomenti del corso) saranno parte di un lavoro di gruppo, infatti saranno proposti a 2-3 studenti, che dovranno presentarne il contenuto in aula- e che saranno la base per sviluppare il progetto finale che rappresenterà la verifica dell’apprendimento.

Il modulo di Laboratorio Didattico si terrà nel laboratorio di Biologia sperimentale, nei laboratori di ricerca di fisiologia cellulare e molecolare e nei laboratori informatici della sede didattica in via Monte Generoso. Nel corso del modulo di laboratorio sarà proposta l’analisi della funzione di una proteina di membrana attraverso diversi approcci, elettrofisiologici, biochimici e tramite utilizzo di probe fluorescenti utilizzando sistemi di espressione eterologa. I dati raccolti saranno analizzati con programmi avanzati per l’interpretazione dei dati e per la trasformazione grafica degli stessi. Nel corso del modulo di laboratorio è assicurata l’assistenza in aula da parte del docente e di uno o più esercitatori. Si ricorda agli studenti che la frequenza dei laboratori didattici è obbligatoria e che è consentita l’assenza solo per un numero di ore non superiori al 25% dello svolgimento del programma didattico di laboratorio, sono permesse, ma fortemente sconsigliate 4 ore di assenza al massimo.

L’apprendimento viene verificato mediante la presentazione orale di un articolo e di un progetto di ricerca a cui segue un approfondita discussione, finalizzata all’accertamento dell’acquisizione da parte dello studente degli argomenti trattati a lezione e presentati nel progetto. Un progetto coerente che sviluppi in modo critico nuove strategie per la soluzione di un problema o per la verifica di una ipotesi permette di accertare la capacità di analisi critica e di autonomia di giudizio e verificare la conoscenza degli argomenti del corso.
Nel corso della prova orale è inoltre previsto l’accertamento delle conoscenze acquisite nel modulo di laboratorio didattico, mediante la discussione dei dati raccolti e analizzati. Il giudizio finale terrà conto delle conoscenze degli argomenti trattati a lezione, delle capacità di motivare adeguatamente le proposte, le affermazioni, presentate nel progetto, l’interpretazione critica dei dati presentati e della loro analisi. La valutazione complessiva comporta l’attribuzione di un voto finale espresso in trentesimi.

Il materiale didattico per le lezioni frontali di questo corso viene periodicamente aggiornato e consiste nelle slides che vengono presentate a lezione, nei supporti audiovisivi proiettati in aula e negli articoli scientifici inerenti gli argomenti trattati a lezione.
Per il modulo di laboratorio, vengono forniti protocolli ed il programma sperimentale delle singole sessioni, eventualmente integrati da articoli scientifici.
Tutto il materiale didattico sopra citato viene messo a disposizione degli studenti sulla piattaforma e-learning.

il docente riceve su appuntamento da concordare via e- mail.
Il docente risponde solo a a mail proveninenti dall'indirizzo con dominio insubria.
Il docente è disponibile per chiarimenti